基于移動(dòng)終端的智慧校園一站式服務(wù)平臺的應(yīng)用研究

任海鵬，鄧春紅，汪學(xué)文，何　晶，汪峰坤

(安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息工程系，安徽 蕪湖　241002)

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基于移動(dòng)終端的智慧校園一站式服務(wù)平臺的應(yīng)用研究

任海鵬，鄧春紅，汪學(xué)文，何晶，汪峰坤

(安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 信息工程系，安徽 蕪湖241002)

摘要：隨著高校信息化建設(shè)的不斷深入及移動(dòng)終端的快速普及，傳統(tǒng)的數(shù)字校園的應(yīng)用難以解決用戶查閱信息的實(shí)時(shí)性與用戶的移動(dòng)性之間的矛盾，通過對基于移動(dòng)終端的一站式服務(wù)平臺相關(guān)技術(shù)的分析，構(gòu)建基于移動(dòng)終端的智慧校園一站式服務(wù)平臺，為師生提供基于移動(dòng)終端的一站式服務(wù)。提高智慧校園接入的終端類型、智慧校園的信息化、共享化和實(shí)時(shí)化水平。

關(guān)鍵詞：移動(dòng)終端；智慧校園；一站式服務(wù)平臺；Android

智慧校園利用先進(jìn)的光纖網(wǎng)絡(luò)、多媒體信息技術(shù)來整合教學(xué)軟硬件資源，構(gòu)建高效、實(shí)用和先進(jìn)的教育信息平臺，在一定程度上方便了教學(xué)管理，但是隨著學(xué)校用戶規(guī)模的迅速擴(kuò)大，學(xué)生人數(shù)的迅速增加，給學(xué)?，F(xiàn)有開發(fā)的信息系統(tǒng)在安裝運(yùn)行、升級維護(hù)等方面帶來較大不便，同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)用過程中也容易發(fā)生故障和毀壞，嚴(yán)重影響了學(xué)校的正常教學(xué)管理工作。[1]另外，隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、智能終端的發(fā)展，傳統(tǒng)單一Web頁面訪問系統(tǒng)的效率較為低下，用戶不能及時(shí)、便利地獲取各種校園資訊和服務(wù)。加之，系統(tǒng)開發(fā)初期缺乏統(tǒng)一的頂層設(shè)計(jì)模型，導(dǎo)致辦公系統(tǒng)、資源管理系統(tǒng)分布散亂，各系統(tǒng)之間無法兼容，存在信息孤島現(xiàn)象。[2]

為了提高智慧校園的應(yīng)用成效和信息化水平，開發(fā)出基于移動(dòng)終端的一站式智慧校園平臺，構(gòu)建一個(gè)創(chuàng)新的、開放的、智能的服務(wù)平臺已迫在眉睫，將智能手機(jī)、平板電腦等接入到平臺中，以便形成多種多樣的教學(xué)和學(xué)習(xí)方式，推動(dòng)教育信息化的發(fā)展。

基于移動(dòng)終端的智慧校園一站式服務(wù)平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)過程中，由于平臺運(yùn)行環(huán)境為Android系統(tǒng)，因此系統(tǒng)開發(fā)過程采用的關(guān)鍵技術(shù)主要包括Android SDK技術(shù)、JavaBean技術(shù)，Android系統(tǒng)應(yīng)用程序架構(gòu)如圖1所示。

圖1　Android系統(tǒng)應(yīng)用程序架構(gòu)圖

1.1 Android SDK。Android系統(tǒng)劃分為多個(gè)層次，自頂向下分別是Android上層應(yīng)用程序、Android中層應(yīng)用程序框架結(jié)構(gòu)、Android核心類庫層、Android底層的Linux內(nèi)核層。[3]Android為了給應(yīng)用程序提供功能支持，提供了功能豐富的核心類庫，比如多媒體框架類、Sqlite數(shù)據(jù)庫類、用戶界面類以及SSL、Libc等相關(guān)核心類庫。Android SDK是Android系統(tǒng)的關(guān)鍵組成內(nèi)容，其目錄中包含很多應(yīng)用程序開發(fā)文件夾，如add-ons保存著附加庫Google Maps；Docs保存著Android SDK API參考文檔，可以查詢到所有期望的AIP應(yīng)用程序；Tools文件夾保存了重要的應(yīng)用程序調(diào)試工具，ddms可以啟動(dòng)Android調(diào)試進(jìn)程，渲染屏幕截圖、文件夾管理器和Logcat等。[4]

1.2 JavaBean技術(shù)。智慧校園一站式服務(wù)平臺的構(gòu)建需要一個(gè)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫處理組件，Java程序設(shè)計(jì)語言為系統(tǒng)提供了一個(gè)功能強(qiáng)大的JavaBean數(shù)據(jù)庫訪問組件。[5]操作數(shù)據(jù)庫的JavaBean組件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫連接之后，系統(tǒng)可以對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行各種操作，比如數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)插入、數(shù)據(jù)修改和數(shù)據(jù)刪除等。

2智慧校園一站式服務(wù)平臺應(yīng)用分析

2.1系統(tǒng)可行性分析。

2.1.1經(jīng)濟(jì)可行性分析。目前，智慧校園建設(shè)工作較快，學(xué)校已經(jīng)構(gòu)建了現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)管理機(jī)房，服務(wù)器資源包括Web應(yīng)用服務(wù)器、系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、系統(tǒng)集成服務(wù)器、系統(tǒng)防火墻服務(wù)器等。同時(shí)，4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋了整個(gè)校園，經(jīng)濟(jì)上是可行的。

2)水田生態(tài)系統(tǒng)農(nóng)業(yè)面源污染物攔截和消納關(guān)鍵技術(shù)研究。水田生態(tài)系統(tǒng)是具有較高生產(chǎn)力和養(yǎng)分吸納能力的人工濕地生態(tài)系統(tǒng)，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)體系使其具有攔截流域水、土、養(yǎng)分流失之功能[11]。只要配置科學(xué)，加之水肥管理措施得當(dāng)，該生態(tài)系統(tǒng)可有效減少攔截和消納農(nóng)業(yè)面源污染物。鑒于此，則采用水田免耕技術(shù)，并結(jié)合水稻清潔生產(chǎn)施肥技術(shù)體系，進(jìn)行提高水田生態(tài)系統(tǒng)攔截和消納農(nóng)業(yè)面源污染物能力的關(guān)鍵技術(shù)和水田生態(tài)系統(tǒng)消納農(nóng)村生活污水與農(nóng)業(yè)廢棄物的關(guān)鍵技術(shù)的研究并進(jìn)行集成。

2.1.2技術(shù)可行性分析。智慧校園一站式服務(wù)平臺開發(fā)采用Android系統(tǒng)、Android SDK技術(shù)、JavaBean技術(shù)和HTML5技術(shù)，這些技術(shù)的應(yīng)用成熟，技術(shù)上是可行的。

2.1.3社會可行性分析。基于移動(dòng)終端構(gòu)建智慧校園，可以提高智慧校園接入的便捷性和實(shí)時(shí)性，學(xué)生作為社會的重要組成群體，可以帶動(dòng)整個(gè)社會的信息化應(yīng)用和發(fā)展水平，因此具有重要的社會意義。

2.2系統(tǒng)功能分析。

目前，基于移動(dòng)終端的智慧校園一站式服務(wù)平臺從教師、學(xué)生的實(shí)際需求出發(fā)，根據(jù)Galaxy、華為等智能終端的分布情況，滿足教師、學(xué)生使用移動(dòng)智能終端獲取實(shí)時(shí)性消息的應(yīng)用需求。智慧校園一站式服務(wù)平臺需要滿足以下幾個(gè)方面的功能：

2.2.1新聞資訊管理。平臺可以訂閱、搜索、瀏覽學(xué)校的熱點(diǎn)新聞信息，以便能夠更加及時(shí)地獲取學(xué)校的辦公通知、科研教學(xué)和招生就業(yè)等信息。

2.2.2學(xué)校課程表、校歷查詢，便于教師、學(xué)生實(shí)時(shí)掌握教學(xué)周期和計(jì)劃。

2.2.3用戶信息互動(dòng)。向用戶推送課程管理、畢業(yè)設(shè)計(jì)信息及相關(guān)的通知，能夠自主設(shè)定信息分享、評論內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)學(xué)生、教師等人員之間的互動(dòng)。

2.2.4科研信息管理。學(xué)?？蒲腥藛T可以搜索、查看科研項(xiàng)目信息，管理科研成果，查詢科研進(jìn)度和科研經(jīng)費(fèi)的使用情況。

2.2.5人事組織管理。發(fā)布人事招聘制度和最新的招聘需求，便于應(yīng)聘人員掌握招聘信息，進(jìn)而吸引更多的優(yōu)秀人才。

2.2.6論壇、圖書館管理。登錄論壇查看最新的貼吧信息，分享圖書管理內(nèi)容。

2.3系統(tǒng)性能分析。

基于移動(dòng)終端的智慧校園一站式服務(wù)平臺用戶數(shù)量多，并發(fā)接入進(jìn)程多，要求服務(wù)存儲系統(tǒng)具有海量的處理能力，同時(shí)具備快速響應(yīng)時(shí)間。因此，要根據(jù)智能終端的顯示信息，采用緩存技術(shù)，以提高智慧校園的負(fù)載能力，解決服務(wù)器可能產(chǎn)生的瓶頸問題。

2.3.1較短的系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間。本系統(tǒng)是基于移動(dòng)終端、4G移動(dòng)通信技術(shù)的智能應(yīng)用系統(tǒng)，因此必須避免系統(tǒng)的延遲情況。數(shù)據(jù)庫查詢語句是一個(gè)系統(tǒng)中影響等待時(shí)間最大的程序段，因此，只有減短了這部分代碼的執(zhí)行時(shí)間，才能縮短系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間。具體而言，采取的措施有：制定SQL語句規(guī)范和采用存儲過程。響應(yīng)時(shí)間其實(shí)是等于客戶端響應(yīng)時(shí)間+服務(wù)器端響應(yīng)時(shí)間+網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間，這些時(shí)間的總和不能超過50ms。[6]

2.3.2在一個(gè)Web頁面中，不要一次顯示太多的信息。Web頁面中所顯示的信息都是服務(wù)器傳遞給客戶端的信息，而且是一次性傳遞的，顯示的信息越多，說明服務(wù)器需要傳遞的信息就越多。為了減少網(wǎng)絡(luò)擁塞，可以分頁來顯示這些信息。

2.3.3采用緩存機(jī)制。當(dāng)數(shù)據(jù)庫頻繁被訪問時(shí)，肯定會降低數(shù)據(jù)訪問性能，這些數(shù)據(jù)一般不會被頻繁地改變，可以采用緩存機(jī)制，把這些數(shù)據(jù)在內(nèi)存中進(jìn)行緩存，從而降低訪問數(shù)據(jù)庫的頻率。

3智慧校園一站式服務(wù)平臺設(shè)計(jì)

3.1系統(tǒng)服務(wù)器設(shè)計(jì)。

智慧校園一站式服務(wù)平臺是一個(gè)非常完整的分布式系統(tǒng)管理軟件，其采用B/S體系架構(gòu)，結(jié)合這個(gè)架構(gòu)，可以設(shè)計(jì)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，以便部署相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)軟硬件環(huán)境。本文在設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟硬件平臺部署架構(gòu)過程中，采用的策略分為靜態(tài)系統(tǒng)部署和動(dòng)態(tài)系統(tǒng)部署。通過對智慧校園一站式服務(wù)平臺進(jìn)行認(rèn)真的需求分析，本文系統(tǒng)架構(gòu)部署如圖2所示。

圖2　系統(tǒng)部署架構(gòu)圖

3.2系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)。

智慧校園一站式服務(wù)平臺運(yùn)行管理過程中，其已經(jīng)積累了海量的用戶資源和數(shù)據(jù)資源，為了提高智慧校園一站式服務(wù)平臺的交互性能、處理速度，本文提出一種新的分布式管理系統(tǒng)架構(gòu)。該架構(gòu)包括三個(gè)層次，分別是分布式表示層、業(yè)務(wù)功能處理層和數(shù)據(jù)功能處理層，用戶僅需要在瀏覽器上安裝一些插件或使用簡單的瀏覽器就可以登錄管理系統(tǒng)，并且向管理系統(tǒng)發(fā)出各種請求實(shí)時(shí)監(jiān)控邏輯業(yè)務(wù)請求數(shù)據(jù)，完成互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控需求。本文為了能夠更加有效地表達(dá)軟件模塊結(jié)構(gòu)，采用結(jié)構(gòu)化流程圖對其進(jìn)行設(shè)計(jì)，自頂向下描述系統(tǒng)的邏輯業(yè)務(wù)流程。本文軟件功能管理系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3　系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)

3.3系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)。

基于移動(dòng)終端的智慧校園一站式服務(wù)平臺采用三層的B/S體系架構(gòu)，該架構(gòu)可以將平臺分為三個(gè)邏輯業(yè)務(wù)層次，分別為用戶終端層、邏輯業(yè)務(wù)處理層和數(shù)據(jù)處理服務(wù)層，各個(gè)層次之間采用相關(guān)的調(diào)用接口進(jìn)行連接，使用嚴(yán)格的防火墻策略控制系統(tǒng)的訪問權(quán)限，并且使用主動(dòng)防御體系，開發(fā)用戶訪問端口。系統(tǒng)將數(shù)據(jù)處理服務(wù)層與用戶的邏輯業(yè)務(wù)處理層分割開來，可以獨(dú)立地控制每一個(gè)層次的內(nèi)容，保護(hù)后臺應(yīng)用服務(wù)器，并且可以定制個(gè)人學(xué)習(xí)桌面。智慧校園一站式服務(wù)平臺業(yè)務(wù)流程如下所述：用戶可以使用各種PC、PDA、IPAD等用戶終端設(shè)備接入應(yīng)用服務(wù)器(WI)，通過使用域控制器(AD)驗(yàn)證用戶的身份，并且能夠集中調(diào)控基礎(chǔ)架構(gòu)服務(wù)器集群，訪問用戶的終端操作界面以及分配給用戶的相關(guān)資源，通過虛擬桌面系統(tǒng)進(jìn)入智慧校園一站式服務(wù)平臺。在用戶進(jìn)行訪問過程中，系統(tǒng)采用隧道加密措施，以有效保證用戶信息和訪問數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

4結(jié)語

智慧校園一站式服務(wù)平臺可以改變傳統(tǒng)PC終端數(shù)字化校園平臺的接入模式，通過現(xiàn)代移動(dòng)4G無線網(wǎng)絡(luò)，利用教師、學(xué)生購買的智能手機(jī)、平板電腦等接入平臺，提高了智慧學(xué)校的資源利用率和接入實(shí)時(shí)性，打破了時(shí)空限制，有效地將設(shè)備環(huán)境、時(shí)空環(huán)境、組織環(huán)境、情感環(huán)境和人文信息環(huán)境融合在一起，優(yōu)化了教學(xué)流程，提高了教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

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Class No.:TP393Document Mark：A

(責(zé)任編輯：宋瑞斌)

Application of wisdom Campus One-stop Service Platform Based on Mobile Terminals

Ren Haipeng, Deng Chunhong, Wang Xuewen, He Jing, Wang Fengkun

(Department of Information Engineering, Anhui Technical College of Mechanical and Electrical,Wuhu, Anhui 241002，China)

Abstract：With the deepening of the information construction of colleges and universities and the rapid popularization of mobile terminals, the application of conventional digital campus is difficult to solve the contradiction between real-time and mobility of user information . The one-stop service platform based on mobile terminal can be used to build the wisdom campus, provide one-stop service based on mobile terminals for teachers and students to improve the type of wisdom campus access terminal , the wisdom of campus normalization and sharing and real-time level.

Key words：mobile terminal; wisdom campus; one-stop service platform; Android

中圖分類號：TP393

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1672-6758(2016)03-0046-3

基金項(xiàng)目：2016年度安徽高校自然科學(xué)研究項(xiàng)目“基于移動(dòng)終端的智慧校園一站式服務(wù)平臺的研究與實(shí)踐”(KJ2016A133)。

作者簡介：任海鵬，碩士，講師，安徽機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院。研究方向：數(shù)據(jù)通信與無線網(wǎng)絡(luò)。